III EL AGUA COMO MATERIA
III EL AGUA COMO MATERIA
PARTICULADA
PARTICULADA
Las gotas de agua están muy extendidas en la atmosfera.
Las gotas de agua están muy extendidas en la atmosfera.
Aunque
Aunque es
es un
un fenómeno
fenómeno natural,
natural, dichas
dichas gotas
gotas pueden
pueden tener
tener
efectos significativos y a veces dañinos.
efectos significativos y a veces dañinos.
Efectos:
Efectos:
!educción de la visi"ilidad, acompañada de los efectos
!educción de la visi"ilidad, acompañada de los efectos
per#udiciales en la conducción, en los vuelos y en la
per#udiciales en la conducción, en los vuelos y en la
navegación de "arcos.
navegación de "arcos.
Las gotas de agua act$an en la nie"la como portadoras de
Las gotas de agua act$an en la nie"la como portadoras de
contaminantes.
I.
I. INTRODUCCIÒN
INTRODUCCIÒN
La contaminación del aire de"ido a
La contaminación del aire de"ido a
contaminantes
dañinos
en
la
contaminantes
dañinos
en
la
atmosfera es un pro"lema antiguo y
atmosfera es un pro"lema antiguo y
extendido.
extendido.
A
A escala
escala muy
muy pequeña:
pequeña: contaminación
contaminación del
del aire
aire en
en
interiores.
interiores.
E#emplo:
E#emplo:
%ocinas alimentadas con leña o madera y po"remente
%ocinas alimentadas con leña o madera y po"remente
ventiladas.
ventiladas.
CONTAMINANTES ATMOSFÈRICOS PRIMARIOS Y
CONTAMINANTES ATMOSFÈRICOS PRIMARIOS Y
SECUNDARIOS
SECUNDARIOS
Contaminantes primarios:
Contaminantes primarios: son aquellos que se emiten directamente. son aquellos que se emiten directamente.
Ejempo: Ejempo:
Dióxido de azufre, SO
Dióxido de azufre, SO22, que daña directamente la vegetación y es un, que daña directamente la vegetación y es un irritante pulmonar.
irritante pulmonar.
Contaminantes se!"n#arios:
Contaminantes se!"n#arios: de mayor importancia, se forman por de mayor importancia, se forman por medio de procesos químicos atmosfricos que act!an so"re los medio de procesos químicos atmosfricos que act!an so"re los contaminantes primarios o incluso so"re especies no contaminantes en la contaminantes primarios o incluso so"re especies no contaminantes en la atmosfera.
atmosfera.
#eneralmente, los contaminantes secundarios son producidos por la #eneralmente, los contaminantes secundarios son producidos por la tendencia
tendencia natural de la natural de la atmosfera a oatmosfera a oxidar los gasexidar los gases traza s traza en ella.en ella. $%emplo&
$%emplo& '
'22SOSO((, se genera por oxidación del contaminante primario , se genera por oxidación del contaminante primario SOSO22 )O
*as partículas atmosfricas in+aladas a travs del
*as partículas atmosfricas in+aladas a travs del
tracto res
tracto respiratorio pueden dañar a la
piratorio pueden dañar a la salud.
salud.
*as
*as
partículas
partículas
relativamente
relativamente
grandes,
grandes,
pro"a"lemente, son retenidas en la cavidad nasal y
pro"a"lemente, son retenidas en la cavidad nasal y
en la faringe, mientras que las partículas mas
en la faringe, mientras que las partículas mas
pequeñas alcanzan los pulmones, donde quedan
pequeñas alcanzan los pulmones, donde quedan
retenidas o, si son todavía mas pequeñas, pasan a
retenidas o, si son todavía mas pequeñas, pasan a
los uidos corporales.
los uidos corporales.
-n aumento de / mg0m
-n aumento de / mg0m
11en las partículas
en las partículas
atmosfricas menores de / m de tamaño se
atmosfricas menores de / m de tamaño se
corr
correlaciona
elaciona con
con un
un aumento
aumento del
del
/.34
/.34
en
en la
la
mortalidad diaria.
mortalidad diaria.
$n tales casos, los altos niveles de materia
$n tales casos, los altos niveles de materia
particulada est5n acompañados por elevadas
particulada est5n acompañados por elevadas
concentraciones de SO
&& E'E%()* +E LA* A!(&%-LA*
E$e!tos:
6 7educción y distorsión de la visi"ilidad
6 8roporcionan super9cies activas donde puede ocurrir reacciones químicas atmosfricas +eterogneas y constituyen sitios de nucleación para la condensación de vapor de agua atmosfrico.
$%emplo&
*os efectos mas visi"les de las partículas de aerosol en la calidad de aire resultan de sus efectos ópticos.
*as partículas de di5metro menor de /. m, dispersan la luz casi igual que las molculas, estos es dispersión 7ayleig+.
*as partículas de /. : m, dan lugar al fenómeno de la interferencia, de"ido a que tienen un tamaño, aproximadamente igual a la dimensión de las longitudes de onda de luz visi"le, por lo que sus propiedades dispersantes son especialmente signi9cativas.
Los contaminantes atmosfricos que causan el deterioro
de la atmosfera consisten en una gran variedad de
gases, vapores y part/culas.
%ontaminantes mas comunes del aire consisten en:
0
Gases inorgánicos, especialmente óxidos de
nitrógeno, a1ufre y car"ono.
0
Vapores orgánicosde varios tipos responsa"les del
ne"lumo o smog fotoqu/mino.
0
Partículas atmosféricasemitidas directamente a la
atmosfera o formadas por procesos qu/micos
atmosfricos
Mas importantes:
*oluciones de sales corrosivas, particularmente de nitratos y sulfatos de amonio y soluciones de ácidos fuertes.
)xidación de las especies de * 2&34 a acido sulf$rico y a sales de sulfato.
Las especies de * 2&34 que pueden oxidarse, incluyen *)5 2ac4, 6*)70 y
*)750.
)xidación de aldeh/dos a ácidos car"ox/licos orgánicos.
El radical hidroxilo, 6)8, es importante en el inicio de las reacciones de oxidación atmosfrica, como las mencionadas.
Contaminación Atmosférica Local: contaminación causada por una fa"rica o un grupo de fa"ricas en una ciudad.
Contaminación Atmosférica
Global: %alentamiento de todo el
planeta causado por los
clorofluocar"uros que destruyen la capa de o1ono.
Contaminación Atmosférica
Reional: 2escala de varios cientos de 9ilómetros cuadrados4: ne"lumo o smog fotoqu/mico que aflige a la ciudad de Lima.
II. CONTAMINACION Y
El radical hidroxilo puede entrar en las gotas de agua de
la atmosfera desde la fase gaseosa, puede producirse
foto qu/micamente en las gotas de agua o puede
generarse del 6
5)
5y del ion radical 8)
50, los cuales se
disuelven en el agua desde la fase gaseosa, produciendo
6)8 por medio de la reacción qu/mica:
6
5)
5 8)
50; 6)8 )
5
)60
Los nitritos como <)
50o 6<)
5
, nitratos 2<)
704 y hierro
2&&&4, como 'e2)64
52ac4, pueden reaccionan foto
qu/micamente en solución acuoso para producir 6)8.
*e ha o"servado la participación de radiación -3 a 7=7
nm y lu1 solar simulada en la producción del radical )68
en muestras reales de agua, recogidas de nu"es y nie"la
2>uo, 5??74.
I! REACCIO"E# $U%MICA# ATMO#&'RICA#
$UE I"!OLUCRA" PART%CULA#
Las superficies de part/culas sólidas pueden:
0 A"sor"er especies reaccionantes y productos
0 *ervir como catali1ador,
0 &ntercam"iar carga elctrica y
0 A"sor"er fotones de radiación electromagntica, actuando
as/ como superficies foto catal/ticas.
Las reacciones en las superficies de las part/culas son muy
dif/ciles de estudiar de"ido a:
03aria"ilidad en la materia particulada
0 La imposi"ilidad de reproducir las condiciones que ocurren
con las part/culas suspendidas en la atmosfera
0 Los efectos del vapor de agua y el agua condensada en las
superficies de las part/culas.
Entre las part/culas solidas que sirven como sitios de
reacción, se destacan el holl/n y el car"ono elemental,
óxidos, car"onatos, s/lice y polvo mineral. 2@rassian,
5??=4.
Las part/culas pueden ser aerosoles l/quidos, sólidos
secos o sólidos con superficies delicuescentes, exhi"iendo
amplias variaciones en diámetro, área superficial y
composición qu/mica.
E#emplos:
La generación de 6<)
52un precursor de 6)84 por
reacción de óxidos de nitrógeno y vapor de agua en el
holl/n y en la superficie de las part/culas de s/lice
%aptación y reacciones de compuestos car"onilos, como
la acetona en los óxidos particulados y los polvos minerales
y procesos que involucran part/culas y que influyen en los
tiempo de residencia de sustancias qu/micas atmosfricas
2*churath y <aumann, =B4
Las tormentas nocturnas de polvo
aumentaron C veces la proporción de
acido nitroso con respecto a <)
5, en
la atmosfera. 2Las9in et al., 5??74.
+ado que el acido nitroso sufre
fotolisis para producir el radical
hidroxilo, 6)8.
!( "E)LUMO O #MOG &OTO$UIMICO
%aracteri1ado por visi"ilidad reducida, irritación de los o#os,
agrietamientos del hule o caucho y deterioro de los
materiales.
Las condiciones del ne"lumo o smog oxidante o smog
fotoqu/mica se manifiestan por la irritación moderada o
severa de los o#os o por una visi"ilidad inferior a D 9m 27
millas4 cuando la humedad relativa esta por de"a#o de C?.
La formación de compuestos oxidantes en el aire,
particularmente o1ono, es indicativa de la formación de
ne"lumo o smog.
REACTI!IDAD DE LO# *IDROCAR)URO#
Es $til sa"er cuales son los hidrocar"uros mas reactivos
para que pueda minimi1arse su descarga.
La reactividad de los hidrocar"uros esta "asada en la
interacción de estos con el radical hidroxilo )68.
6idrocar"uros menos reactivos:
ropano causan formación de smog le#os del punto de
descarga, gracias a la acción del viento.
Fetano en fase gaseosa, con una vida media atmosfrica
que excede los =? d/as, se le asigna una reactividad de =.?
6idrocar"uros mas reactivos:
0 G0pineno producido por los ar"oles con/feros y otra
vegetación, es casi ??H veces mas reactivos que el
metano.
0 I0limoneno, producido por la cascara de naran#a, lo es casi
=??? veces mas.
&ORMACIO" DEL #MOG O "E)LUMO
'ormar oxidantes, se refiere a una sustancia en la
atmosfera capa1 de oxidar el ion yoduro a yodo
elemental.
A veces se usan otros agentes reductores para medir los
oxidantes.
El oxidante mas importante en la atmosfera es el o1ono.
)tros oxidantes atmosfricos incluyen al 6
5)
5, peróxidos
orgánicos 2!))!J4, hidroperóxidos orgánicos 2!))64 y
nitratos peroxiacilos como el nitrato de peroaxiacetilo
2A<, en ingles4.
PLA"TA# !ERDE# CO"TAMI"ATE#
En algunas areas, los hidrocar"uros "iognicos emitidos a
la atmosfera por las plantas son fuentes significativas y hasta
dominantes de hidrocar"uros que contri"uyen al ne"lumo.
Los hidrocar"uros de plantas que mas contri"uyen a la
formación de smog son los terpenos, que son alquenos
altamente reactivos.
Algunos de los terpenos "iogenicos mas comunes son el K0
pineno de los ar"oles de pino, el limoneno de los ar"oles
c/tricos y el isopreno, que es un monómero del hule o caucho
natural.
I"GREDIE"TE# $UE &ORMA"
EL #MOG
Los 7 ingredientes necesarios
para generar smog son:
0 Lu1 ultravioleta
0 6idrocar"uros
0 xidos de nitrógeno
Los motores de com"ustión
interna usados en los automóviles
y
camiones
producen
hidrocar"uros reactivos y óxidos
de nitrógeno.
PRODUCTO# I"ORG+"ICO# A PARTIR DEL "E)LUMO
o
Los sulfatos y nitratos son dos clases importantes de
productos inorgánicos del ne"lumo y, #unto con los óxidos
de a1ufre y de nitrógeno, pueden contri"uir a la
precipitación acida, a la corrosión, la reducción de
visi"ilidad y a efectos adversos para las salud.
o
Aunque la oxidación de *)
5
a sulfato es relativamente
lenta en una atmosfera limpia, es mas rápida "a#o las
condiciones del ne"lumo. +urante severas condiciones
fotoqu/micas, pueden ocurrir tasas de oxidación de D0=?
por hora, comparado con solo una fracción porcentual por
ho#a "a#o condiciones atmosfricas normales.
o
As/, el dióxido de a1ufre expuesto al ne"lumo puede
producir concentraciones locales muy altas de sulfato, lo
que puede agravar las ya malas condiciones.
E&ECTO# DEL "E)LUMO
*os efectos dañinos del ne"lumo ocurren principalmente en& .*a salud +umana y su confort.
2.*os materiales
1.$fectos en la atmosfera
(.*a toxicidad para las plantas
$l ozono, los oxidantes nitratos de peroxiacetilo ;)8<= y alde+ídos que se encuentran en el ne"lumo son irritantes de los o%os.
$l +ule o cauc+o tiene una alta a9nidad por el ozono y se agrieta y enve%ece cuando esta expuesto a este contaminante.
*as partículas de aerosol que reducen la visi"ilidad est5n formadas por la polimerización de molculas mas pequeñas, producidas por las reacciones formadoras de ne"lumo.
$l )8< o 8<) tiene la toxicidad mas alta para las plantas, atacando las +o%as mas %óvenes y causando el >"ronceado? y >vidriado? de sus super9cies.
La exposición durante varias horas a una atmosfera que contiene <A o A< a un nivel de solo ?.?50?.?D ppm, daña la vegetación. Algunas especies vegetales, como las lechugas, moras o algunas
especies de tomates, son tan suscepti"les a los efectos del o1ono y otros oxidantes fotoqu/micos que se usan como "ioindicadores de la presencia de smog.
El daño del o1ono a una ho#a de limón, fenómeno t/pico de fitotoxicidad del )7, se caracteri1a por un moteado clorótico 2manchas amarillas caracter/sticas en una ho#a verde4.
3&. AFE<A>A* A LA A(F)*'E!A
@L)MAL
&.' CAM(IO C%IM)TICO Y EFECTOS ANTROPO*+NICOS
%omo propuso el qu/mico "ritánico Names Loveloc9, esto forma la "ase de la hipótesis @aia, que sostiene que el equili"rio ) 5O%)5 atmosfrico esta"lecido y sostenido por los organismos, determina y mantiene el clima de la tierra y otras condiciones am"ientales 2*chneider y Moston, =74. Los efectos de las actividades humanas y de la a troposfera en la atmosfera son:
Actividades industriales, que emiten una variedad de contaminantes atmosfricos, como *)5, materia particulada, hidrocar"uros foto qu/micamente reactivos, clorofluorcar"uros y sustancias inorgánicas 2como metales pesados tóxicos4.
La quema de grandes cantidades de com"usti"le fósil, que puede introducir %)5, %), *)5, <)x, hidrocar"uros 2incluso %6P4 y part/culas de holl/n, hidrocar"uros aromáticos poli c/clicos y ceni1as volantes en la
racticas de transporte, que emiten %)5, %), <)x, hidrocar"uros foto qu/micamente reactivos 2formadores de ne"lumo4 e hidrocar"uros aromáticos poli c/clicos.
Alteración de superficies terrestres, tales como la deforestación de "osques templados y selva tropicales.
La quema de "iomasa y vegetación, como "osques tropicales y su"tropicales y vegetación sa"ana, produciendo %) 5 atmosfrico, %), <)x y part/culas de holl/n e hidrocar"uros aromáticos poli c/clicos.
racticas agr/colas y pecuarias que producen metano 2del tracto digestivo de los animales domsticos y del cultivo de arro1 en suelos anaero"ios anegados4 y <5) de la des nitrificación "acteriano de los suelos fertili1ados con nitratos.
Los efectos principales han sido:
Aumento de la acide1 en la atmosfera
roducción de contaminantes oxidantes 2smog fotoqu/mica4 en área s locali1adas de la troposfera "a#a.
Elevación de los niveles de gases a"sor"entes de infrarro#o. 2gases invernadero4.
Amena1as a la capacidad de filtración -3 por la capa de o1ono en la estratosfera.
Aumento de la corrosión de los materiales inducida por los contaminantes atmosfricos.
Las fluctuaciones en el clima tienen efectos ecológicos significantes, tanto directos como indirectos 2*tenseth et al.,5??54.
En años recientes la tensión se ha
despla1ado de los fenómenos
locali1ados, a corto pla1o 2lluvia, co"ertura de nieve, temperatura4, a los fenómenos climáticos a mayor escala y so"re periodos de tiempo mas largos. Los fenómenos a escala glo"al, so"re
todo El <iño 2)scilación *ur4 y la )scilación del Atlántico <orte, pueden
tener efectos ecológicos muy
importantes que duren varios años so"re enormes áreas del glo"o.
Caracter,sticas -el .ielo, que indica la temperatura a que fue sometido:
0 La conductividad, la cual disminuye con la disminución de la temperatura de formación del hielo.
0 roporción =B)O=C) que es mas alta con la
temperatura creciente de formación de hielo.
*e sa"e que el %)5 y otros gases invernaderos como el %6P, a"sor"en la radiación infrarro#a por la cual la tierra pierde calor.
Los niveles de estos gases han aumentado conforme las naciones se han industriali1ados y los "osques y praderas se han convertido a terrenos agr/colas.
/(0 CAM)IO# E" EL CLIMA
La evidencia de los fenómenos del pasado, sugiere que pueden ocurrir cam"ios importantes en el clima de forma muy rápida, dentro de un periodo de tiempo de pocos años 2Alley et al., 5??74.
Estos cam"ios pueden ocurrir a travs de mecanismo de retroalimentación positiva en que, una ve1 que ha pasado cierto um"ral, el cam"io se alimenta a si mismo y procede rápida e irreversi"lemente.
El enfriamiento del clima, puede dar por resultado un mayor recu"rimiento de la superficie de la tierra con hielo y nieve que refle#a la energ/a solar y da por resultado mas enfriamiento y mas hielo y nieve,. La sequia puede destruir la vegetación sin la cual hay menos transpiración de la humedad a la atmosfera, causando menos lluvia y la perdida aun mayor de vegetación.
DIO,IDO DE CAR(ONO ATMOSFERICO
Aunque solo aproximadamente el ?.?7Q 27Q? ppm4 del aire consiste en dióxido de car"ono, #unto con el vapor de agua, es la principal responsa"le de la a"sorción de energ/a infrarro#a re0emitida, y de que parte de esta energ/a sea re0irradiada de vuelta a la superficie de la (ierra.
La evidencia actual sugiere que los cam"ios en el nivel de %) 5 atmosfrico alteraran el clima de la tierra sustancialmente a travs del efecto invernadero.
*olo en áreas muy ale#adas de las de actividad industrial, pueden tomarse mediciones validad de %)5 atmosfrico glo"al. (ales areas incluyen el polo Antártico y la cima del 3olcán Fauna Loa en 6aRai.
Las mediciones de los niveles de %)5 en estas localidades durante varias dcadas muestran un aumento anual de, aproximadamente, = ppm de %)5por año.
&actores 12e contrib23e al a2mento -el CO0 atmosférico es:
0 El consumo de com"usti"les fósiles que contienen car"ono.
0 La emisión de %)5 de la
"iodegradación de "iomasa 0 La captación por fotos/ntesis.
Los "osques tienen una mayor influencia que otro tipo de vegetación, puesto que los ar"oles llevan a ca"o mas fotos/ntesis.
Los "osques almacenan suficiente car"ono fi#o pero prontamente oxida"le en forma de madera y
humus, teniendo una marcada
influencia en el volumen de %)5
El potencial de estos gases para causar el calentamiento por efecto invernadero puede expresarse por el otencial de %alentamiento @lo"al, %@ 2glo"al Sarming otential, @S, por sus siglas en ingles4.
Este parámetro fue definido originalmente por el T&ntergovernmental anel on %limate %hangeU de la )<- y es una función tanto de las caracter/sticas de a"sorción radiación infrarro#a, como el tiempo de vida del gas.
Los análisis de gases atrapados de %)5 y %6P en la atmosfera eran de aproximadamente 5C? y ?.Q ppm, respectivamente. +urante los $ltimos 7?? años, estos niveles han aumentado hasta alcan1ar los valores actuales de alrededor de 7Q? y =.B ppm, respectivamenteV la mayor parte del aumento ha tenido lugar en los $ltimos =?? años.
+urante los meses de verano, los ar"oles del "osque llevan a ca"o suficiente fotos/ntesis como para reducir nota"lemente el dióxido de car"ono atmosfrico.
+urante el invierno, el meta"olismo de la "iota, como la degradación "acteriana de humus, li"era una cantidad significativa de %) 5.
or consiguiente, la destrucción mundial actual del "osque y la conversión de sus tierra a usos agr/colas o pecuarios, contri"uyen sustancialmente a un mayor aumento glo"al en los niveles de %) 5 atmosfricos.
Es pro"a"le que a finales de este siglo, los niveles de %) 5 glo"ales duplicaran los niveles preindustriales, lo que puede aumentar la temperatura media de la superficie de la tierra en =.D W P.D 8%.
/(4 CALE"TAMIE"TO GLO)AL
Los gases tra1a a"sor"entes de energ/a infrarro#a 2aparte del vapor de agua4 en la atmosfera, que contri"uyen al calentamiento glo"al y de la influencia de las part/culas e n la temperatura.
Estos gases producen un Tefecto invernaderoU permitiendo que la energ/a radiante solar penetre a la superficie de la (ierra y rea"sor"iendo la radiación infrarro#a que emana de ella.
Este fenómeno se ha intensificado desde, aproximadamente, =B? porque se han llevado registros exactos de temperatura.
El análisis del hielo fósil proporciona evidencia de las variaciones en la temperatura del pasado.
Xu/mica y foto qu/micamente, el %)5 es una especie comparativamente insignificante de"ido a sus concentraciones relativamente "a#a y a su "a#a reactividad fotoqu/mica. La $nica reacción fotoqu/mica significativa que sufre el %) 5, que es una de las fuentes principales de %) a altitudes superiores , es la foto disociación del %)5 por la energ/a de la radiación -3 solar en la estratosfera:
%)5 hυ ; %) )
Folcula por molcula, el metano %6P, es 5? W 7? veces mas efica1 que el %)5 atrapando el calor.
)tros gases tra1a que contri"uyen al efecto invernadero, son los clorofluorcar"uros y el <5).
METANO Y OTROS *ASES IN-ERNADERO
Los niveles de metano están aumentando a una velocidad de casi ?.?5 ppmOaño.
Entre los factores que se atri"uye estos resultados son las actividades humanas:
0 El escape directo de gas natural
0 Las emisiones como su"producto de la miner/a del car"ón y la extracción del petróleo
0 Las emisiones de la quema de sa"anas y "osque tropicales.
Las fuentes "iognicas que son el resultado de actividades humanas producen grandes cantidades de metano atmosfrico. Estas incluyen:
0 El metano de las "acterias que degradan la materia orgánica, como en los vertederos municipales.
0 El metano emitido por la "iodegradación anaero"ia de materia orgánica en los arro1ales
*e usa el termino fuerza radiativa para descri"ir la reducción de la radiación infrarro#a que atraviesa la atmosfera hacia el exterior, a causa del aumento de una unidad de la concentración de gas en la atmosfera.
La fuer1a radiativa del %6P es, aproximadamente, 5D veces la del %) 5 La cantidad de %)5 disuelto en los ocanos es aproximadamente C?
veces su cantidad en la atmosfera.
-na preocupación so"re el aumento de los niveles de %) 5 en los ocanos es la disminución del p6 del agua del ocano que resultara un impacto a los organismos que viven en el.
El metano produce %) atmosfrico como producto de oxidación intermedio e influye en la concentración de radicales hidroxilo y o1ono atmosfricos. En la estratosfera, el metano produce hidrogeno y 65), pero act$a para eliminar el cloro destructor del o1ono.
PARTICU%AS Y E% CA%ENTAMIENTO *%O(A%
Los efectos de las part/culas son dif/ciles de predecir.
Las part/culas atmosfricas tienen efectos directos, e#ercidos por la dispersión y a"sorción de la radiación, como efectos indirectos al cam"iar la estructura microf/sica, tiempos de vida y cantidades de nu"e, de"ido a la capacidad de las part/culas atmosfricas de actuar como n$cleos de condensación en que el vapor de agua se condensa para formar las gotas microscópicas que constituyen las nu"es.
Las part/culas interact$an con la radiación muy fuertemente y las dispersan, siempre y cuando aquella posea una longitud de onda similar al tamaño de las part/culas.
La mayor parte de la energ/a solar entrante tiene una longitud de onda menor de P Ym y la mayor/a de las part/culas son mas pequeñas que P Ym, por lo que el principal efecto de las part/culas atmosfricas es dispersar la radiación de la energ/a solar entrante, lo cual tiene un efecto enfriador en la atmosfera.
Algunos tipos de part/culas, como aquellos compuestos de car"ono negro y holl/n, a"sor"en la radiación solar entrante, calentando la
Las gotas de agua liquida que componen las nu"es pueden, tanto dispersar la radiación que entra, como a"sor"er la radiación infrarro#a que sale.
Las nu"es a mas "a#as altitudes act$an principalmente disminuyendo la temperatura atmosfrica, al dispersar la radiación de menores longitudes de onda, mientras que las nu"es a altitudes mas altas tienden a a"sor"er la radiación infrarro#a que sale, causando aumentos de temperatura.
/(5 LLU!IA ACIDA
La precipitación acidificada por la presencia de ácidos mas fuertes que el %)5 2ac4 se conoce como la lluvia acidaV el termino se aplica a todos los tipos de precipitación acida acuosa, incluso nie"la, roció, nieve y aguanieve.
La deposición acida se refiere a la deposición en la superficie de la tierra de ácidos acuosos, gases ácidos 2como *)54 y sales acidas 2como <6P6*)P4.
La deposición en forma de solución es la precipitación acida y la deposición de gases secos y compuestos es deposición seca.
Aunque la lluvia acida puede originarse de la emisión directa de ácidos fuertes, como el 6%l gaseoso o la ne"lina de 6 5*)P, la mayor parte de esta se origina por la presencia de contaminantes atmosfricos secundarios, producidos por la oxidación atmosfrica de los gases formadores de ácidos como el siguiente:
!eacciones @lo"ales que tienen varios pasos *)5 Z )5 65) ; [56 *)P50\2ac4
Las reacciones qu/micas como estas #uegan un papel predominante determinando la naturale1a, el destino y transporte de la precipitación acida.
%omo resultado de tales reacciones, se alteran drásticamente las propiedades qu/micas 2acide1, capacidad de reaccionar con otras sustancias4 y las propiedades f/sicas 2volatilidad, solu"ilidad4 de los contaminantes atmosfricos ácidos.
Aunque las emisiones de las
operaciones industriales y la quema de com"usti"les fósiles son las mayores fuentes de gases formadores de ácidos, tam"in se ha encontrado lluvia acida en areas le#os de tales fuentes. +e"ido a que estos gases formadores de acido se oxidan a constituyentes ácidos y se depositan despus de varios d/as, tiempo durante el cual las masas de aire que contienen el gas pueden ha"erse movido varios miles de 9m.
El mayor uso asociado con los %'* es como fluidos refrigerantes. )tras aplicaciones han incluido disolventes, propulsores de aerosoles y agentes sopladores en la fa"ricación de espuma plástica.
La misma esta"ilidad qu/mica extrema que hace que los %'%s no sean tóxicos, les permite persistir durante años en la atmosfera y
entrar en la estratosfera.
En la estratosfera, la disociación fotoqu/mica de los %'% por la intensa radiación -3 produce átomos de cloro cada uno de los cuales puede pasar a reacciones en cadena que involucran primero la reacción del cloro atómico con o1ono.
El efecto de las reacciones es la destrucción catal/tica de varios miles de molculas de )7 por cada átomo de %l producido.
+e"ido a su uso extendido y persistencia, los dos %'% de mayor preocupación en la destrucción del o1ono son %'%0== y %'%0=5, %'%%l7 y %'5%l5, respectivamente.
/(6 DE#TRUCCIO" DE LA CAPA DE O7O"O
!ecordar que el o1ono estratosfrico, )7, sirve como un escudo para a"sor"er la radiación -3 dañina en la estratosfera, protegiendo a los seres vivos en la tierra de los efectos de cantidades excesivas de tal radiación, las dos reacciones por las que se produce el o1ono estratosfrico son:
)5 h] ; ) ) 2 ^ _ 5P5.P nm4
) )5 F ; )7 F 2<5 o )5 a"sor"edores de energ/a4
El cual se destruye por foto disociación: )7 h] ; )5 ) 2^ _ 75D nm4
*os an5lisis de movimientos de las masas de aire +an mostrado una correlación entre la precipitación acida y el movimiento previo de una masa de aire por encima de grandes fuentes de emisiones de azufre antropogenico y óxidos de nitrógeno.
*a medición de los aniones presentes en la precipitación acida proporciona información con respecto a las fuentes de los gases 5cidos.
$n la mayoría de los casos&
$* anión mas a"undante es el sulfato, ree%ando la presencia de acido sulf!rico que se origina principalmente del contaminante SO2.
$l segundo anión, el nitrato, que procede de la oxidación de los óxidos de nitrógeno atmosfricos.
$* tercer anión, el cloruro , de"ido a la presencia de acido clor+ídrico.
*os mayores efectos de la lluvia acida son&
@itotoxicidad directa de las plantas por concentraciones acidas excesivas.
@itotoxicidad de los gases formadores de 5cidos, particularmente SO2 y )O2 que acompañan la lluvia acida.
@itotoxicidad indirecta, como la del <l1A li"erado del suelo.
Destrucción de "osques sensi"les.
$fectos respiratorios en los seres +umanos y otros animales.
<cidi9cación del agua de los lagos con efectos tóxicos a la ora y fauna lacustres, especialmente las crías de los peces o alevines.
Borrosión de estructuras expuestas, relevadores elctricos, equipos y materiales ornamentales, de"ido al efecto del ion +idrogeno.
$fectos asociados, como la reducción de la visi"ilidad por los aerosoles de sulfato y la inuencia de estos en las propiedades
As/ como tam"in se destruye por medio de una serie de reacciones de las que el resultado neto es el siguiente:
) )7 ; 5)5
El o1ono a"sor"e la radiación -3 muy fuertemente en la región de 55? W 77? nm.
or consiguiente, este gas es efectivo filtrando la peligrosa radiación -30M 25? nm _ ^ _ 75? nm4. La radiación -30A, con una longitud de onda comprendida entre 75? y P?? nm, es relativamente menos dañina, mientras que la radiación -30% 2^ _ 5? nm4 no penetra en la troposfera.
Efectos:
+estrucción de plantas microscópicas que son la "ase de la cadena alimenticia del ocano 2fitoplancton4 podr/a reducir severamente la productividad de los mares del mundo.
Aumento en la incidencia de cataratas.
Elevada ocurrencia de cáncer de piel en individuos expuestos a la radiación -30M.
El mayor culpa"le en la disminución del o1ono estratosfrico es el
grupo de compuestos genricamente conocidos como
clorofluorcar"uros 2%'%4 o por su nom"re comercial, como T'reonesU. Estos compuestos volátiles se han usado y li"erado en gran cantidad en las ultimas dcadas.
